Rollen af ​​diæt titandioxid på det menneskelige tarmmikrobiom og sundhed

Den amerikanske fødevareforsyning indeholder store mængder af fødevaretilsætningsstoffet titaniumdioxid (TiO2), men dets indvirkning på menneskers sundhed er ukendt. Den udbredte brug af fødevarekvalitet TiO2 (E171) omfatter almindeligt anvendte produkter, såsom slik, tyggegummier, hvide salatdressinger, mejericreme, farmaceutiske fyldstoffer og tandpasta. Produktionen af ​​TiO2 i USA forventes at stige med mere end 8,9% fra 2016 til 2025. Der er store begrænsninger med de nuværende estimater af TiO2-indtagelse i kosten hos mennesker. Sådanne begrænsninger omfatter vurdering af TiO2-indhold udelukkende fra hvidfarvede fødevarer og kun inkluderet fødevarer med TiO¬2 mærket som sådan på emballagen. Naturlige fødevarer kan dog også bidrage med en betydelig mængde TiO¬2 til kosten. Der er også en stor variation i den estimerede indtagelse af TiO2 mellem undersøgelser, hvilket sandsynligvis skyldes forskelle i populationer og varierende fødevareforsyninger, variabilitet i den analytiske metode, der anvendes til måling af TiO2, og fravær af validerede kostestimeringsværktøjer til at måle oral TiO2-eksponering. Derfor er estimering af TiO¬2 diætindtagelse og tarmeksponering nødvendig blandt en fritlevende amerikansk befolkning af voksne med en bred variation af indtag.

Prækliniske modeller viser, at større TiO2 oral eksponering kan føre til nedsat tarmsundhed gennem ændringer i tarmens bakterieindhold og funktion. TiO2 har vist sig at beskadige tarmceller, hvor små doser af TiO2 forårsagede ændringer i normal aktivitet, men ikke skader på cellens genetik. Efter at meget små partikler af TiO2 er optaget af disse tarmceller, forårsager det mild toksicitet og forstyrrelse af cellens funktion. Derudover akkumuleres meget små partikler af TiO2 i tarmceller og omformer cellens samfund i tyndtarmen, hvilket tyder på, at disse partikler kan blive absorberet i kroppens blod og generelle cirkulation. Disse resultater viser, at meget små partikler af TiO2 forårsager skadelige ændringer i tarmcellerne, absorberes af tarmcellerne, og når de først er inde, kan de forårsage skadelighed og fremme unormal cellulær funktion. Der er et presserende behov for undersøgelser på mennesker for at afgøre, om høj kontra lav eksponering for TiO¬2 er relateret til tarmbetændelse og forstyrrelse af tarmfunktionen.

Den nuværende undersøgelse vil udfylde disse forskningshuller ved at teste hypotesen om, at langvarig diæteksponering af TiO2 er relateret til tarmbetændelse og forstyrrer tarmbakterier hos mennesker. Denne hypotese vil blive testet for første gang via disse specifikke mål: 1) at kvantificere kostens TiO2-eksponering ved at estimere kostens indtag og måle den fækale produktion af TiO2 hos 80 voksne; 2) at etablere forholdet mellem diætisk TiO2 og tarmbakterier og deres aktivitet; og 3) at bestemme, om TiO2-eksponering via kosten er relateret til tarmbetændelse og associerede inflammatoriske veje.